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技术文章
 
激光粒度仪在水泥行业的作用
2020/9/7 9:07:44 阅读次数:7336

激光粒度仪在水泥行业的作用

    水泥颗粒的粒度分布对水泥性能(例如强度、流动性等)有很大影响。目前为止,粒度测试技术在水泥行业的应用并不普及,针对目前大家对粒度仪以及粒度数据如何指导水泥生产问题还不十分了解,在此做些简单的讨论,以帮助大家初步了解这个相对较新的技术领域。

    

一、 首先要介绍水泥粉体粒度分布对水泥性能有什么影响。

    

    通过对水泥水化过程的研究发现:

    

    1、 1 微米以下细颗粒由于在加水搅拌的短暂过程中就完全水化,对强度没有贡献。其含量多,说明存在过度粉碎,浪费了磨机电能;同时还降低了水泥的流动性,不利于浇筑。因此,这部分颗粒是有害的,应尽可能减少。

    

    2、 1—3 微米颗粒水化速度较快,几个小时到两三天时间就基本水化完毕。这部分颗粒多,水泥的 3 天强度(水泥重要性能参数之一)就高,同时配制水泥浆需水量会相应增加,水泥浆流动性降低。因此,该范围颗粒在 3 天强度能满足要求的前提下,也应尽可能少。

    

    3、 水泥浇筑 28 天后的水化深度约为 5.46μm。这就意味着大于两倍水化深度(约 11μm)的颗粒,总是有一部分内核未水化,未被水化的内核在混凝土中只起填充作用,对胶凝没有贡献。16、32 和 64μm 颗粒的水化率分别为 97%、72%和 43%,因此通常认为 3~32μm 颗粒对 28 天强度(水泥重要性能参数之一)起主要作用。32μm 以上颗粒,尤其是 65μm 以上颗粒水化率较低,是对熟料的浪费,应尽可能降低。

    

    从以上几点研究可以看出,水泥颗粒粒度分布对水泥的性能和生产成本影响是很大的。

    

二、原有粒度分析方法和实验手段已经不能满足现有技术需求。

    

    长期以来,水泥行业都用RRSB 曲线描述水泥的粒度分布。它的优点是简便易于分析,只要做两种筛孔的筛余量(通常为80μm 筛余和 45μm 筛余)就能求出分布。但是 RRSB 分布只是水泥实际粒度分布的一种近似表达,与水泥真实粒度分布有一定差距,对一般性的性能研究有帮助,但是如要深入的探讨粒度分布对水泥性能的影响,RRSB 分布就无能为力了。因为它无法做到真实、精确的描述 1微米以下颗粒含量、1~3 微米颗粒含量、3~32μm 颗粒含量等对水泥性能有重要影响的数据。

    

三、现代流行的粒度仪中,激光粒度仪是最适合测试水泥粒度分布的。

    

    现代比较流行的粒度测试仪器有:激光粒度仪、沉降粒度仪、电阻法颗粒计数器、颗粒图像仪等。沉降仪、电阻法计数器和图像仪的测量范围基本都在微米级,但它们的动态范围不够(通俗讲也就是不换档的情况下的最大量程不够)。它们的全量程一般需要某种形式的“换挡”后才能实现,无法满足粒度是宽分布的水泥颗粒测试。绝大多数的激光粒度仪都是无需换挡的全量程仪器,非常适合测量水泥的粒度分布,另外激光粒度仪可用空气作为介质(干法分散),非常有利于分散会有水化反应的水泥颗粒。

    

    通过使用激光粒度分析仪获得了水泥颗粒的真实详细的粒度分布,我们就可以发现自身产品在颗粒级配上存在的问题,及时正确调整生产工艺(球磨时间、钢球配比等),从而获得较高的生产效益。

    

    综上所述,在水泥生产、研究领域引入激光粒度分析仪是非常有必要且能够产生巨大技术和经济效益的事情。笔者参考了部分相关方面的专著,并结合自身的粒度仪和水泥技术知识,对激光粒度仪在水泥行业的意义作用做了浅显说明,希望能给水泥行业工作人员一点启示和帮助。由于本人水平有限,文中有叙述不当和不足之处也请大家谅解并指正。

 

 

 
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